Съществува потенциал в използването на слънчева енергия за захранване на телекомуникационни кули, разположени отдалечено и несвързани с електрическа мрежа. Използването на технология за слънчеви телекомуникационни кули предлага по-ниски разходи за експлоатация и поддръжка и позволява устойчиви практики. Благодарение на подобренията в технологиите за слънчеви панели и батерии, телекомуникационните кули, захранвани от слънчева енергия, са жизнеспособни варианти както в развиващите се, така и в развитите страни.

Причини за използване на алтернативен източник на захранване в телекомуникационни кули

Използването на телекомуникационни кули е неразделна част от поддръжката на мобилните услуги, интернет, спешните случаи и интернет на нещата (IoT). Значителен брой кули обаче са разположени в изолирани райони, където не може да се разчита на електричество от електрическата мрежа за енергоснабдяване.

В продължение на десетилетия дизеловите генератори са били алтернативният метод за захранване на телекомуникационни кули. Въпреки че подобно решение е доказано ефективно при захранването на кули, то все още страда от различни недостатъци, включително:

• Висока цена на транспортиране на гориво
• Проблеми с поддръжката
• Риск от кражба
• Замърсяване на околната среда
• шумен

Решенията за слънчеви телекомуникационни кули елиминират всички тези проблеми.

Какво е решение за слънчева телекомуникационна кула?

Решението за слънчева телекомуникационна кула се отнася до вид енергийна система, която осигурява електричество на телекомуникационни устройства, използвайки слънчева енергия. То включва:

• Слънчеви фотоволтаични (PV) панели
• Системи за съхранение на литиева енергия
• Инверторен или хибриден контролер
• Софтуер за мониторинг и управление
• Допълнителен резервен генератор

През деня панелите произвеждат електричество, което се използва за работата на телекомуникационните устройства. Всяка допълнителна енергия се улавя от батериите и се съхранява за по-късна употреба, когато няма слънчева светлина.

Основни компоненти

Компонент	функция
Слънчеви панели	Генериране на електричество от слънчева светлина
литиева батерия	Съхраняване на енергия за непрекъсната работа
Инвертор/Контролер	Управлявайте преобразуването и разпределението на енергия
Система за наблюдение	Проследяване на производителността и състоянието на системата
Генератор на архивиране	Осигурява аварийно захранване, когато е необходимо

Предимства на решението за соларни телекомуникационни кули

1. Намалени оперативни разходи

Сред най-големите разходи, които влияят върху дейността, е цената на горивото. Операторите ще успеят да намалят разходите си, като използват по-малко количества дизелово гориво в дейността си.

В много райони, където съществуват слънчеви кули, те възвръщат разходите си в рамките на 3 до 6 години поради ниските цени на горивата и изобилието от слънчева енергия в района.

2. Високо ниво на надеждност

Прекъсванията в електрозахранването причиняват прекъсвания и лошо обслужване. Използването на слънчеви панели заедно с батерии осигурява непрекъснато захранване дори по време на прекъсвания на електрозахранването.

Добре проектираните системи позволяват постоянна работа дори до три дни при липса на слънчева светлина.

3. По-малко разходи за поддръжка

Дизеловите генератори трябва да се обслужват периодично за поддръжка, смяна на масло и други изисквания. Оборудването, захранвано със слънчева енергия, се нуждае от по-малко поддръжка и включва главно проверка и почистване на панелите.

4. Екологична устойчивост

Повечето телекомуникационни компании имат цели за намаляване на въглеродния отпечатък. Използването на слънчеви панели ще помогне за постигането на тези цели.

Често използвани

Приложенията на комуникационни кули, захранвани от слънчева енергия, включват:

• Мобилни кули в селските райони
• Комуникационни станции в планините
• Комуникационни мрежи за гранична сигурност
• Кули за аварийни комуникации
• Комуникационни кули на островите
• Временни строителни площадки, комуникационни кули

Тъй като 4G/5G технологиите достигат до все повече селски райони, се очаква търсенето на слънчева енергия да продължи да нараства.

Казус: Проект за хибридна соларна телекомуникационна кула

Телекомуникационен оператор в Югоизточна Азия се сблъсква с чести прекъсвания на електрозахранването на отдалечена кула, захранвана изцяло от дизелови генератори.

Преди инсталиране

метричен	Дизелова система
Годишен разход на гориво	12,000 литри
Време на работа на генератора	24 часа / ден
Посещения за поддръжка	12 годишно
Годишни разходи за енергия	Високо

След внедряването на хибридна слънчева енергия

Операторът е инсталирал:

• 12 kW слънчева фотоволтаична система
• 30 kWh LiFePO4 батерия за съхранение
• Интелигентен хибриден контролер

Резултати

метричен	Слънчева хибридна система
Намаляване на разхода на гориво	75%
Посещения за поддръжка	4 годишно
Време на работа на генератора	По-малко от 6 часа/ден
Годишно намаление на CO₂	Приблизително 25 тона

Проектът постигна пълна възвръщаемост на инвестицията за по-малко от пет години, като същевременно значително подобри времето за работа на мрежата.

Стъпки за оразмеряване на системата за слънчева телекомуникационна кула

Размерът на системата ще зависи от редица фактори, включително:

1. Изискване за мощност на кулата
2. Слънчева инсолация в тази област
3. Необходимо време за резервно захранване на батерията
4. Условия на околната среда
5. Бъдещ план за растеж на мрежата

Пример:

Соларна телекомуникационна кула с постоянна мощност от 3 kW ще има:

• Необходима мощност на ден: 72 kWh
• Необходима мощност от соларния панел: 15-20 kW (варира в зависимост от местоположението)
• Необходимост от съхранение на енергия: 100-150 kWh

Правилната оценка на мястото е много важна, за да се определи правилният размер на системата.

Причини, поради които LiFePO4 батериите са се превърнали в предпочитан избор

LiFePO4 батериите стават все по-популярни през последните няколко години поради способността им да заменят оловно-киселинните батерии в телекомуникационните приложения.

Предимствата от използването на LiFePO4 включват:

• По-голяма продължителност на живота
• По -висока енергийна плътност
• Бързи цикли на зареждане
• Превъзходна температурна толерантност
• Ниска поддръжка

Въз основа на моя опит с инсталации за съхранение на енергия, открих, че надеждността на батериите играе решаваща роля за успеха на телекомуникационната система. Тъй като слънчевите панели са постоянни в продължение на много десетилетия, изборът на ненадежден тип батерия би довел до неочаквани повреди и по-високи разходи за поддръжка.

Тенденции за енергийните системи за слънчеви телекомуникационни кули в бъдеще

Няколко тенденции, които ще се проявят в бъдеще по отношение на енергийните системи за телекомуникационни кули, включват:

Интелигентни енергийни системи

Системите с изкуствен интелект и дистанционно наблюдение могат да се използват за ефективно управление на циклите на зареждане, използването на батерията и поддръжката на батериите.

Съвместимост с 5G технологията

С нарастващото разпространение на 5G технологията, ефективните енергийни системи ще станат от решаващо значение поради по-високата консумация на енергия от устройствата.

Увеличен размер на батерията

С поевтиняването на батериите, по-дълготрайните захранващи системи стават икономически осъществими.

Устойчиви телекомуникационни мрежови инфраструктури

Много телекомуникационни компании по света се стремят към проекти за устойчива възобновяема енергия.

Избор на подходящ доставчик на телекомуникационни соларни кули

Когато обмисляте различни доставчици, трябва да вземете предвид:

• Опит в работата с телекомуникационни системи
• Сертифициране на стандарти за качество
• Познания за технологиите за батерии
• Възможност за дистанционно наблюдение на системата
• Наличност на техническа помощ
• Възможност за персонализиране на системата

Добрият доставчик би имал възможността да извършва анализ на обекта, енергийно моделиране, монтаж и подходящи планове за поддръжка.

С изграждането на все повече телекомуникационни кули в отдалечени райони, производството на слънчева енергия се оказва изпитан метод за осигуряване на устойчива и достъпна електроенергия. Чрез иновации в производството на слънчева енергия, литиеви батерии и интелигентно управление на енергията, компаниите намаляват разходите, като същевременно запазват комуникационните линии.